O paleontólogo Rick Marshall (interpretado por Will Ferrell) propôs a teoria da viagem no tempo e conseguiu financiamento de 15 milhões de dólares para desenvolver um taquioniômetro capaz de atravessar eras. No entanto, o público não apoiou a ideia, pelo contrário, ridicularizou-a e criticou-a severamente. Durante três anos, Rick viu-se forçado a lecionar numa escola primária, desiludido e desmotivado. Um dia, Holly (interpretada por Anna Friel), uma bela mulher de Cambridge, procurou Rick e mostrou-lhe um fóssil incrível, incentivando-o a continuar a sua investigação. Com a confiança renovada, Rick finalmente construiu o taquioniômetro e, juntamente com Holly, dirigiu-se ao local onde o fóssil tinha sido descoberto para testar a viagem no tempo. Sob a orientação do excêntrico Will (interpretado por Danny McBride), desceram um rio numa jangada. Inesperadamente, um forte terramoto abalou a área, e os três foram arrastados por ondas violentas para um mundo desconhecido, dando início a uma aventura repleta de perigos e emoções...